[实用新型]一种用以建构人工智能计算机的平行硬件搜索系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种平行硬件搜索系统，特别涉及一种用以建构人工智能计算机的平行硬件搜索系统。 

背景技术

在乔姆斯基阶层(Chomsky hierarchy)的定义中，目前使用于计算器的语言文法被定义为无关上下文(context-free)，而图灵机(Turing Machine)则被定义为最高阶的文法。不同于现今计算器依序处理程序指令的方式，PROLOG语言每一步骤都需要搜索和处理horn clause(rule或fact)，以用于执行人工智能的逻辑推理，因此，搜索成为这种语言最大的瓶颈。 

20世纪80年代，日本政府提出第五代计算机研究计划，PROLOG被用作这个计划的主要语言。在2011年，IBM的超级计算器“WATSON”已经被证明比人类更聪明。云端计算技术被用来解决PROLOG的搜索问题。WATSON在网络上包含了将近3000台服务器，苹果计算机公司的Siri则将此技术进一步应用于日常生活，唯有跨国大企业才有能力拥有如此庞大又昂贵的计算器系统。机器人技术近年来有很好的进展。然而，设计一个大众负担得起的人工智能计算机系统，以促进机器人产业仍然是一个具有挑战性的任务。 

实用新型内容

本实用新型提供了一种用以建构人工智能计算机的平行硬件搜索系统，用于解决PROLOG的搜索问题。 

本实用新型提供的用以建构人工智能计算机的平行硬件搜索系统，包括： 

若干个处理器单元(PU)，每一个处理器单元一次可以处理多个数据位，假设处理器单元的个数为m，连接m个BRAM单元及一跨处理器单元逻辑电路(Inter Processing Unit Logic)，处理器单元用于处理与其有连接关系的BRAM单元的数据，跨处理器单元逻辑电路用于实现处理器单元之间的逻辑连接功能，其中，当m＝32时，32个处理器单元中的其中一个处理器单元必须进入休息状态，本实用新型中的每一页的最大记录数为961(＝31*31)，因此，搜索一页不会超过两个比较数，每笔记录包含一个搜索值的区段和对象指针(object pointer)区段，搜索值的大小可以达到一百多bytes； 

一个PCIE接口控制器，用以连接用以建构人工智能计算机的平行硬件搜索系统及一外部计算机，并接收外部计算机发出的指令； 

一个搜索/删除/插入控制器，用以连接处理器单元及BRAM单元，接收外部计算机的指令进行搜索/删除/插入运算；其中，m个BRAM单元连接外部的若干个DRAM控制器，并接收来自若干个DRAM控制器的数据。 

另外，当上述结构的用以建构人工智能计算机的平行硬件搜索系统与外部计算机和外部的DRAM单元连接时，每一页的数据通过DRAM控制器被存储在外部的DRAM单元中，页的记录可以存储在外部的DRAM单元中，也可以从DRAM单元中取出页中的记录并分发到32个BRAM单元以进行搜寻、删除、插入运算，且增加DRAM单元数可加快页的传输时间。 

其中，通过PCIE接口控制器，外部计算机可从硬盘将一页数据传送到BRAM单元，也可收集或修改在BRAM单元的该页数据，外部计算机可以经由PCIE接口控制器下指令给搜索/删除/插入控制器及DRAM控制 单元，依指令执行5种不同的运算：搜索、删除、插入、传输数据，从BRAM到DRAM、或由DRAM到BRAM。 

于本实用新型中，假设某页有N笔记录，处理删除时，先用搜索找到删除记录的位置:LOCATION＝N，然后记录从I+1到N左移一次。如果一笔新记录要插入此位置，需要确定此记录有不同的搜索值，然后所有记录从N到I右移一次。最后计算机将这个记录送到位置I，这两种运算可以使用32个处理器单元来平行处理。于本实用新型中，每一笔在该页的记录需具有不同于其他记录的搜索值。在某些情况下，多个对象可能有相同的检索值，这时，本实用新型中的对象指针指向的对象为一个包含几个指针的数组，然后，这些对象可以通过数组一一被取出来。 

进一步的，本实用新型提供的用以建构人工智能计算机的平行硬件搜索系统用于建构人工智能计算机。 

进一步的，本实用新型提供的用以建构人工智能计算机的平行硬件搜索系统通过一界面与一计算机连接，用以建构人工智能计算机的平行硬件搜索系统运作时，使计算机语言文法从无关上下文(Context Free)层次提升至图灵机(Turing Machine)层次。